其實參考鏈結中已經解釋的很好了,這篇部落格主要就是為了碼一下別人的部落格。鏈結1、2裡面不僅有關於齊次座標的解釋,還有很多其他的計算機影象的知識點,鏈結2還做了很多《冰與火之歌》的彩蛋。
在平常數**算中,我們一般使用笛卡爾座標,但是在計算機圖形學中使用的更多的是齊次座標(homogeneous coordinates)。數學裡,齊次座標(homogeneous coordinates),或投影座標(projective coordinates)是指乙個用於投影幾何裡的座標系統,如同用於歐氏幾何裡的笛卡兒座標一般。該詞由奧古斯特·費迪南德·莫比烏斯於2023年在其著作《der barycentrische calcul》一書內引入齊次座標有三大優點。
一,還可以表示無窮遠處的點。在歐式空間(euclidean space)或者笛卡爾空間(cartesian space)中,平行線是無法相交的,但是真實世界中因為透視關係,平行的鐵軌在無窮遠處也可以相交。而歐式空間中的座標
二,齊次座標可以區分點和向量。計算機圖形學(opengl版)》的作者f.s. hill jr. 寫到:齊次座標表示是計算機圖形學的重要手段之一,它既能夠用來明確區分向量和點,同時也更易用於進行仿射(線性)幾何變換[98]。在笛卡爾座標系中的乙個座標,我們無法判斷它表示的是乙個點還是乙個從原點指向該點的向量。齊次座標因為有乙個冗餘的維度(縮放係數),可以作為標誌位,當它取1時表示座標點,當它為0時表示向量。這是因為表達乙個點比乙個向量需要額外的資訊:
三,齊次座標允許平移、旋轉、縮放和透視投影表示為矩陣與向量相乘的運算,而使用笛卡爾座標,平移和透視投影不能表示成矩陣相乘。仿射變換其實就是線性變換(旋轉縮放)與平移的疊加。笛卡爾座標系不能用乘法表示仿射變換主要是因為平移變換。現在利用齊次就可以將平移變換中的矩陣相加轉換為矩陣相乘:
注意:三元組 (0, 0, 0) 不表示任何點。原點表示為 (0, 0, 1)
reference:
冰與火之歌
齊次座標的理解
一直對齊次座標這個概念的理解不夠徹底,只見大部分的書中說道 齊次座標在仿射變換中非常的方便 然後就沒有了後文,今天在乙個叫做 三百年 重生 的部落格上看到一篇關於透視投影變換的 的文章,其中有對齊次座標有非常精闢的說明,特別是針對這樣一句話進行了有力的證明 齊次座標表示是計算機圖形學的重要手段之一,...
齊次座標的理解
一直對齊次座標這個概念的理解不夠徹底,只見大部分的書中說道 齊次座標在仿射變換中非常的方便 然後就沒有了後文,今天在乙個叫做 三百年 重生 的部落格上看到一篇關於透視投影變換的 的文章,其中有對齊次座標有非常精闢的說明,特別是針對這樣一句話進行了有力的證明 齊次座標表示是計算機圖形學的重要手段之一,...
齊次座標的理解
在乙個叫做 三百年 重生 的部落格上看到一篇關於透視投影變換的 的文章,其中有對齊次座標有非常精闢的說明,特別是針對這樣一句話進行了有力的證明 齊次座標表示是計算機圖形學的重要手段之一,它既能夠用來明確區分向量和點,同時也更易用於進行 仿射 線性 幾何變換。f.s.hill,jr。下面是作者對齊次座...